Préparation d’un nanoadsorbant pour l’élimination d’un polluant organique présent dans les eaux synthétiques.

Abstract

Le rejet d’effluents industriels chargés en colorants synthétiques tenaces, tels que la Rhodamine B, représente une menace écologique critique pour les écosystèmes en raison de leur toxicité, de leur pouvoir cancérigène et de leur persistance. Face à ce défi environnemental majeur, l'adsorption sur des solides poreux s'impose comme une technique de choix, réputée pour sa grande efficacité, sa simplicité et son intérêt économique. L’objectif central de ce mémoire est de formuler par voie chimique (méthode de co-précipitation) de nouvelles nanoparticules mixtes à base de zinc et d'étain (Zn/Sn), puis d'évaluer comparativement leurs performances de rétention vis-à-vis de ce colorant cationique par rapport à un charbon actif commercial. L'étude rigoureuse des paramètres opératoires (temps de contact, pH, dose d'adsorbant, température), couplée à la caractérisation physico-chimique des matériaux (indice d'iode, pHpzc) et à la modélisation mathématique des isothermes (Langmuir, Freundlich, Temkin), démontre l'efficacité et la stabilité remarquables de ce nouveau nano-adsorbant pour les traitements. Mots-clés : Adsorption, Nanoparticules mixtes (Zn/Sn), Co-précipitation, Rhodamine B, Charbon Actif. ملخص لألنظمة البيئية بيئياً حرجاً فات الصناعية المحملة بالملونات االصطناعية العنيدة، مثل الرودامين ب، تهديداً ّ يمثل تصريف المخل لسميتها، وقدرتها المسرطنة، واستمراريتها في البيئة. وأمام هذا التحدي البيئي الكبير، يفرض االمتزاز على المواد الصلبة نظراً المسامية نفسه كتقنية مثالية، مشهورة بفعاليتها العالية، بساطتها، وجدواها االقتصادية. يكمن الهدف الرئيسي لهذه المذكرة في تحضير جسيمات نانوية مختلطة جديدة تعتمد على الزنك والقصدير بطريقة كيميائية )طريقة الترسيب المشترك(، ثم تقييم ومقارنة أداء احتجازها تجاه هذا الملون الكاتيوني مقارنة بالفحم المنشط التجاري. إن الدراسة الدقيقة للعوامل التشغيلية )زمن التالمس، الرقم الهيدروجيني، جرعة الممتز، ودرجة الحرارة(، مدعومة بالتوصيف الفيزوكيميائي للمواد )مؤشر اليود، ونقطة الشحنة الصفرية( والنمذجة الرياضية إليزوثيرمات االمتزاز )النغموير، فروندليش، وتمكين(، تُظهر الكفاءة واالستقرار الملحوظين لهذا الممتز النانوي الجديد في عمليات المعالجة. المفتاحيةالكلمات: االمتزاز ، الجسيمات النانوية المختلطة)الزنك والقصدير( ، الترسيب المشترك، الرودامين ب، الفحم المنشط. iv Abstract The discharge of industrial effluents loaded with persistent synthetic dyes, such as Rhodamine B, represents a critical ecological threat to ecosystems due to their toxicity, carcinogenicity, and persistence. Faced with this major environmental challenge, adsorption onto porous solids stands out as a method of choice, renowned for its high efficiency, simplicity, and economic viability. The central objective of this thesis is to chemically formulate (via the co-precipitation method) novel zinc and tin-based mixed nanoparticles (Zn/Sn), and subsequently evaluate and compare their retention performance toward this cationic dye against a commercial activated carbon. A rigorous study of the operating parameters (contact time, pH, adsorbent dosage, temperature), coupled with the physicochemical characterization of the materials (iodine index, pHpzc) and mathematical modeling of the isotherms (Langmuir, Freundlich, Temkin), demonstrates the remarkable efficiency and stability of this new nano-adsorbent for water treatment. Keywords: Adsorption, Mixed nanoparticles (Zn/Sn), Co-precipitation, Rhodamine B, Activated Carbon.